吸附法去除环境中多环芳烃的研究进展

王旺阳，刘聪，袁珮



吸附法去除环境中多环芳烃的研究进展

王旺阳，刘聪，袁珮

（中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室，北京 102249）

吸附法以其低成本、易操作、易回收等优点成为去除环境中多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）的主要方法。本文综述了近年来吸附法去除PAHs的作用机理及吸附剂的最新研究进展，阐述了PAHs分子与吸附剂之间的作用机理，包括π-π相互作用、酸中心、π络合及疏水性作用；总结了近年来用于吸附环境中PAHs的常用吸附剂，重点分析了生物质、土壤、碳材料、介孔材料等吸附剂去除PAHs的研究现状，从吸附机理的角度出发，探讨了材料改性对吸附能力的影响。通过比较这些吸附剂的优缺点，展望了各种吸附剂的发展趋势和应用前景，为开发更高效的吸附剂用于吸附环境中的PAHs提供了一定的研究思路。吸附法去除PAHs目前存在的主要问题是吸附剂难以再生及重复利用、易产生二次污染，这也是影响吸附法大规模工业化应用的主要障碍，因此加速新型高效吸附剂的开发、改性、回收及重复利用以及深化机理研究是吸附脱除PAHs的主要研究方向。

吸附；吸附剂；吸附机理；环境；多环芳烃

多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是指分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物，是自然界中常见的有机污染物。环境中PAHs的来源可分为自然来源和人为来源，自然来源主要是自然界发生的火山喷发、森林草原火灾、微生物活动等[1]；人为来源主要包括化石燃料的不完全燃烧、化学工业、交通运输、垃圾焚烧和填埋等，其中人为来源是产生PAHs的主要来源，近年来人类活动的加剧使得环境中PAHs的含量大大增加，远超自然界的自净能力，污染了大气、水体、土壤等生态环境，对人类健康造成巨大威胁。美国环境保护局将16种PAHs列为环境保护优先控制污染物[2]（如图1所示）。PAHs对生物体具有强烈的致癌性、致畸性、致突变性，简称“三致作用”，目前研究发现有200多种PAHs及其衍生物都具有致癌性，其中苯并[a]芘、苯并[a,h]蒽等具有强致癌性，可以通过皮肤、呼吸道、消化道等进入人体，诱发皮肤癌、肺癌、直肠癌、膀胱癌等，长期呼吸含有PAHs的空气或食用含有PAHs的水和食物，都会引起慢性中毒[3]。因此如何处理环境中的PAHs成为世界各国关注的问题。

目前的处理方法主要包括微生物降解[4-5]、光催化降解[6-7]、吸附[8-9]等。微生物降解技术在一定程度上能有效去除PAHs，但面临的主要问题是降解速度慢、降解不彻底，尤其对于环数较多的PAHs，由于其结构复杂性和低水溶性，微生物并不能有效处理[10]。光催化降解可能产生毒性更大的中间产物，而且其成本问题也一定程度上限制了应用。吸附法具有成本低、去除效率高、易于操作、易于回收等优点，成为处理环境中PAHs的主要方法。针对多环芳烃的特性，人们开发出各种各样的吸附剂，目前用于吸附PAHs的吸附剂主要有土壤有机质、土壤矿物、生物质材料、碳材料、分子筛等。本文结合国内外的研究进展，综述了多环芳烃的吸附机理，重点讨论了各种吸附材料对多环芳烃的吸附作用和效果，并分析总结了吸附法用于去除环境中多环芳烃的优越性和应用前景。

1 多环芳烃的吸附机理

总结近年来对PAHs的吸附研究，吸附机理主要包括π-π相互作用、酸中心作用、π络合作用以及疏水性作用机理（如图2所示）。

1.1 π-π相互作用

π-π相互作用是指芳香环与芳香环或芳香环与大π键之间的一种相互作用力，是一种类似于氢键的弱分子间作用力，其键能大约为2kJ/mol。根据芳环之间的相对位置，可以将芳环的排列方式分为3种类型：面对面型、点对面型、T型。当以面对面型或点对面型方式排列，也就是两个芳环平行排列时，芳环之间就会产生π-π相互作用[11]。PAHs分子中含有两个或两个以上的芳香环，当吸附剂表面也含有芳香环或大π键时，PAHs分子就会与其产生相互作用力，从而发生吸附。计算和实验结果都表明，π-π相互作用是PAHs与吸附剂之间的一种重要作用[12-13]。

YANG等[14]研究了磁性氧化石墨烯对萘、1-萘酚、1-萘胺的吸附，吸附机理如图3所示，氧化石墨烯对萘及其衍生物的吸附主要通过电子供受体作用（electron-donor–acceptor interaction，EDA interaction）。π-π相互作用是EDA相互作用的一种形式，由于磁性氧化石墨烯复合物表面的缺陷引起π电子缺失，使其成为π电子受体，可以与富含π电子的萘、1-萘酚、1-萘胺分子形成强的π-π相互作用[15]，因此氧化石墨烯对萘及其衍生物有较强的吸附能力。除了π-π相互作用，氧化石墨烯与1-萘酚和1-萘胺分子中氧和氮上的孤对电子之间还会形成n-π相互作用，而萘是非极性分子，不能与氧化石墨烯表面形成该作用，这使得氧化石墨烯对1-萘酚、1-萘胺的吸附能力比萘更强。

1.2 酸中心作用机理

酸中心作用是指PAHs分子与吸附剂表面的酸性位相互作用从而实现吸附的过程。从Lewis酸碱理论角度来看，PAHs分子具有供电子能力，其π电子可以与Lewis酸中心相互作用而发生吸附。根据此机理，通过改性提高吸附剂表面的酸性位有助于PAHs分子的吸附[16]。

COSTA等[17]比较了3种质子化的分子筛HBEA、HUSY、HZSM-5对水溶液中15种PAHs的吸附，结果显示HBEA对PAHs有最高的脱除率，达到85.2%±1.7%（苯并[g，h，i]芘）至99.6%±1.1%（芘），此效率除了与分子筛的孔容、孔体积，疏水性等物理性质有关外，还与分子筛表面的酸性位，尤其是Lewis酸性位有关。HZSM-5有着最强的疏水性，HUSY有最多的酸中心，但它们对PAHs的脱除率都低于HBEA，那是因为只有HBEA表面有分布均匀的Lewis酸中心，而HUSY和HZSM-5表面只有Brønsted酸中心。另外，HZSM-5分子筛表面的酸性位只有6%分布在外表面，剩余的酸性位都分布在孔道内表面，因此HZSM-5对PAHs的吸附能力最弱。这一研究结果表明，对于一种疏水性中等的分子筛HBEA，具有较好吸附能力的主要原因是其表面的酸性位尤其是Lewis酸中心与PAHs分子中的π电子产生的较强相互作用。

1.3 π络合吸附机理

π络合吸附是指吸附质与金属或金属阳离子之间形成π络合键而发生吸附的过程。π络合键属于弱化学键范畴，键能处于化学键与范德华力之间[18]。当某些过渡金属原子或离子与含有π键的吸附质分子接触时，其空轨道可以接受吸附质所提供的π电子，同时将外层过多的d电子反馈到吸附质空的反键π*轨道上，形成反馈π键，从而使金属与吸附质分子之间的键合作用增强，形成π络合键，发生π络合吸附作用[19]。研究结果表明，金属阳离子的存在可以显著提高材料对PAHs的吸附能力[20-21]。

王方等[22]研究了载银离子交换树脂Amberlyst15-Ag对水溶液中萘和1,3-二氯苯的吸附，Amberlyst15负载银离子之后对萘的吸附平衡分配系数d值显著增加，而对1,3-二氯苯的分配系数几乎无影响。在此体系中萘作为π电子供体，可以与Ag+之间形成阳离子-π键，而1,3-二氯苯不能作为π电子供体，不能发生络合作用，因此Amberlyst15-Ag对萘的吸附能力相较于Amberlyst15有明显提高，而且随着Ag+负载量的提高，吸附能力也相应提高。

1.4 疏水性作用机理

PAHs作为一种有机物，具有一定的疏水性，而且随着苯环环数的增加，疏水性逐渐增强。疏水性相互作用是非极性分子间的一种弱的、非共价的相互作用。当吸附剂表面表现为疏水性时，溶液中的PAHs分子会与其产生疏水性相互作用，从而发生吸附。吸附剂表面的疏水性可以是材料本身的自然性质，也可以是通过疏水改性来得到。

YANG等[23]采用油-水两相合成的方法制备了树枝状介孔硅碳纳米微球，通过原位碳化表面活性剂的方法得到含碳量不同的硅碳复合材料，并用于吸附环己烷中的蒽，结果表明吸附能力随材料中碳含量的增加而增强。直接在空气条件下焙烧得到的纯硅基介孔材料表面是亲水的，但当在氮气氛围下焙烧，特别是利用浓硫酸处理后再在氮气氛围下焙烧时，表面活性剂模板原位碳化而使材料表面覆盖有一层碳，可将其改性为疏水性材料，从而增强对蒽的吸附能力。

2 吸附剂

2.1 生物质吸附剂

生物质吸附是指用生物质材料去除溶液中的各类污染物。生物质材料表面良好的孔隙结构，丰富的官能团及结合位点，使得其具有良好的吸附性能。生物质吸附剂具有来源广泛、可再生、环境相容性好、实用、廉价等优点，成为吸附去除PAHs的良好吸附剂。常用的生物质吸附材料包括真菌、农林废弃物、藻类等。

真菌表面具有高度选择性的半透膜，有利于有机分子在其表面富集，处理PAHs时通常包括吸附和降解两个过程，其中吸附为快速过程，降解为慢速过程，因此真菌处理PHAs时通常需要较长的时间，但是去除彻底，不会产生副产物。DING等[24]研究了黄孢原毛平革菌对菲和芘的吸附，在最优条件下，60天内对菲和芘的去除率分别达到99.55%和99.47%，当向体系中加入CuCl2溶液，Cu2+的存在使得真菌表面疏水性增强，同时可以与PAHs之间形成π络合键，增强了真菌对菲的吸附能力，提高了短时间内对PHAs的去除效果。

农林废弃物主要包括稻草、秸秆、甘蔗渣、椰壳、米糠、竹屑和松针等，主要由纤维素及木质素组成，其表面含有大量的羟基、羧基、羰基等活性官能团，通常情况下由于表面亲水性，农林废弃物对PAHs的吸附效果一般，但是经热处理或化学处理后，吸附效果会有明显的增强。KONG等[25]研究了不同碳化温度下大豆秸秆碳化所得活性炭对水溶液中的萘、菲、苊等的吸附效果，吸附能力随碳化温度的升高而增强，700℃下碳化得到的活性炭，对萘、菲、苊的去除率分别达到99.89%、100%、95.64%。XI等[26]比较了酸处理前后的竹屑、松针对PAHs的吸附性能，酸将植物残体表面的多糖分解，降低了表面极性，被掩盖的脂肪部分和芳香核都被暴露出来，使得酸处理后的竹屑、松针对PAHs的吸附能力大大增强。这些方法都以农业废弃物为原料，经过简单的处理过程后对PAHs有很好的吸附性能，这一过程将农业废弃物资源利用化，为制备高效的生物质材料提供依据。

生物质吸附剂是一种廉价易得的吸附剂，对PAHs的吸附具有非竞争吸附、高效率、低成本、良好的环境相容性等优点，在处理PAHs领域具有一定的应用前景，但是其不稳定的结构使得在再生利用、吸附过程中如何避免二次污染等问题上还需进一步的探索。加强生物质吸附剂的分类管理，针对不同的PAHs污染物选取最适宜的吸附剂也需要更完善的研究。

2.2 土壤

PAHs在土壤上的吸附过程是影响其存留、分布、迁移的关键过程，研究土壤对PAHs的吸附行为对土壤污染控制及修复有重要的意义。土壤对PAHs的吸附是土壤中有机质与矿物组分共同作用的结果，由于矿物组分具有很强的亲水性，对非极性的PAHs的吸附能力较弱，而具有疏水性的有机质在吸附过程中起主要作用。土壤对PAHs的吸附受到多个因素的影响，包括土壤的颗粒物粒度、颗粒物浓度、颗粒物中有机质的含量、PAHs的分子结构以及吸附温度、pH等[27-28]。

2.2.1 土壤有机质

土壤有机质是指存在于土壤中含碳的有机化合物，是土壤固相部分的重要组成成分。土壤有机质中的有机碳可以分为烷基碳和芳香碳，不同类型的有机碳对吸附有不同的作用，烷基碳可以增强土壤有机质的疏水性，芳香碳除了具有疏水性，还可与PAHs分子发生π-π相互作用。SALLOUM、CHEFETZ等[29-30]研究发现，土壤对PAHs的吸附能力与烷基碳的含量成正比，但也有学者研究认为吸附能力与芳香碳含量成正比关系[31]。目前关于土壤有机质对PAHs的吸附机理争议较大，但土壤有机质是PAHs的主要吸附剂已经达到人们的共识[32]。

2.2.2 土壤矿物

土壤矿物是指粒径小于2μm的含水层状硅酸盐矿物，主要包括伊利石族、高岭石族、蒙皂石族、坡缕石族等。特殊的晶体结构赋予土壤矿物许多特性，例如稳定的结构、较高的比表面积、较大的离子交换能力等。最常用作吸附材料的土壤矿物有高岭土和蒙脱土。膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的黏土矿物，具有较大的比表面积和阳离子交换容量，但是由于膨润土表面存在的硅氧结构以及夹层中的阳离子使其具有很强的亲水性，对疏水性的PAHs吸附能力差，通过表面活性剂对膨润土表面的硅氧结构进行改性可以有效的提高其表面疏水性，从而提高对PAHs的吸附能力。浙江大学朱利中等[33]用季铵盐阳离子表面活性剂改性膨润土制得单阳离子有机膨润土，用于吸附水溶液中的菲、蒽、萘、苊。结果发现有机膨润土表面的羟基被烷基链取代，疏水性提高，因而对PAHs的吸附能力大大增加。罗瑜等[34]探究了阴-阳离子有机膨润土对水溶液中苊的吸附性能，发现其吸附等温线呈线性，主要为分配作用，而且分配系数受表面活性剂的浓度和碳链长度影响，随着所用表面活性剂浓度的增加，有机膨润土中有机碳含量增加，吸附能力增强。

2.3 碳材料

在众多的吸附材料中，碳材料以其优异的物理化学性质成为应用非常广泛的一类吸附剂。传统的碳材料包括活性炭、活性碳纤维等，活性炭具有发达的孔道结构，较大的比表面积，而且化学稳定性好、易回收，具有优异的吸附性能。活性碳纤维孔径分布均一，比表面积大，吸附速率快，吸附容量大，在污水处理、空气净化等方面都有一定的应用。新型的碳材料包括以碳纳米管、石墨烯为代表的纳米碳材料，这类材料最主要的特点在于单原子层结构赋予的超高比表面积，良好的力学、物理和化学性质，是一种性能优异、应用前景非常广阔的吸 附剂。

2.3.1 活性炭

活性炭是以煤炭、石油焦、农林废弃物为原料，经过高温碳化，再经活化得到的粉末状或颗粒状的碳材料，活性炭生产所用的原材料、活化技术、改性技术都对活性炭的物理和化学性质有着重要影响，常用的活化技术包括热活化和化学活化，主要改变活性炭比表面积、孔结构以及表面官能团等性质。GE等[35]使用煤基活性炭经微波加热处理得到改性的活性炭，用于吸附水溶液中的萘，发现对萘的吸附容量达到189.43mg/g。

2.3.2 石墨烯

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道形成的具有理想二维平面蜂窝状结构的单原子层碳纳米材料。石墨烯独特的面吸附特性、高比表面积、良好的化学稳定性及机械稳定性使其在吸附重金属离子、染料、有机气体等方面都有广泛的应用。关于石墨烯吸附PAHs的研究已取得一定的进展[36-37]，吸附性能除了与石墨烯本身的表面性质有关外，还与吸附质的物性、吸附温度、溶液pH、溶液中共存的腐殖酸、重金属离子等有关。

SUN等[38]比较了氧化石墨烯（GO）、还原氧化石墨烯（rGO）及石墨（G）对水溶液中的萘、蒽、芘的吸附性能，吸附容量大小为rGO＞GO＞G；该作者还研究了pH、腐植酸、温度对吸附的影响，结果表明rGO对PAHs的吸附能力在pH为2～11的范围内无变化，而温度的提高及腐殖酸的存在会抑制PAHs的吸附。WANG等[39]比较了石墨烯（GNS）与氧化石墨烯（GO）对萘、菲、芘的吸附性能，探究了GNS和GO表面潜在的吸附位及吸附机理（如图4所示）。GNS对PAHs的吸附能力较GO要强，原因是氧化过程会破坏原本的sp2杂化结构并产生亲水性含氧基团，导致GO的π电子相互作用及疏水作用较GNS减弱。有趣的是除了疏水作用及π电子相互作用外，作者发现GNS和GO在吸附了少量PAHs分子后会引起其自身形貌的改变，从而产生新的吸附活性位，而新的活性位对不同种类的PAHs又显示出不同的吸附能力。具体来说，该作者通过考察分配系数的变化提出GNS在吸附少量PAHs后会在表面形成具有更高吸附活性位的凹槽，此结构的改变对于小尺寸的萘有更好的吸附作用。而GO与PAHs之间起主要作用的是存在于边位的含氧基团—COOH，吸附少量的PAHs使卷曲的边缘展开从而产生新的潜在吸附位，提高了PAHs与羧基吸附位之间的可接触性，对大尺寸芘的吸附增强效果更明显。

环境污水中通常同时含有PAHs与重金属离子污染物，因此探索吸附剂对重金属离子与PAHs的共吸附作用对污水处理具有重要的意义。WANG 等[40]探究了氧化石墨烯（GO）、化学法还原得到的石墨烯（CRG）、热还原得到的石墨烯（ARG）等3种材料对萘及Cd2+的吸附，在Cd2+存在的情况下，GO对萘的吸附量提升了30%，CRG对萘的吸附量提升了10%，ARG对萘的吸附量基本不变。石墨烯对Cd2+的吸附主要发生在含氧官能团位置，对萘的吸附主要发生在含有π键的平整碳表面，两者之间不会发生对吸附位的竞争，当Cd2+吸附在含氧官能团上时，会在石墨烯与萘之间起到桥联作用。表面含氧官能团最多的GO对Cd2+的吸附量最大，因此对萘的吸附量提升最大。

石墨烯超大的比表面积、强疏水性以及独特的离域大π键，使得其在吸附处理环境中芳香性污染物中有广泛的应用前景[41-42]，但其高昂的制备费用，难以回收，容易产生二次污染等缺点限制了在工业上的应用，今后的研究重点应在于开发高效廉价的石墨烯制备方法，探索石墨烯的回收方法及重复利用性能。

2.3.3 碳纳米管

碳纳米管（carbon nanotubes，CNTs）是由石墨片围绕中心轴卷曲形成的管状纳米材料，根据石墨片的层数可以分为单壁碳纳米管（single-walled carbon nanotubes，SWCNTs）和多壁碳纳米管（multi-walled carbon nanotubes，MWCNTs）。碳纳米管具有典型的层状中空结构，具有较大的比表面积、好的水热稳定性、机械稳定性以及疏水性。良好的疏水性及表面的离域大π键使得其在PAHs吸附及检测领域有很好的应用。

固相萃取是检测PAHs时常用的一种富集方法，萃取柱中吸附剂的选择对富集效果有直接的影响，传统的萃取柱填料包括硅胶、高聚物等，但是这些材料对PAHs的吸附能力有限，有时并不能达到很低的检测限。MA等[43]用多壁碳纳米管作为固相萃取的吸附剂来富集水溶液中的16种PAHs分子，用己烷洗脱15min，再用气相色谱-质谱联用来检测PAHs含量，检测限达到2～8.5ng/L，结果表明碳纳米管与PAHs之间的疏水性作用及π-π相互作用使其对PAHs有很好的吸附能力。

碳纳米管的结构、表面性质等对PAHs的吸附有重要的影响，与石墨烯类似，含氧官能团的存在一般不利于PAHs的吸附。GLOMSTAD等[44]比较了单壁碳纳米管、多壁碳纳米管（MWCNTs-15、MWCNTs-30）、羟基修饰的多壁碳纳米管（MWCNTs-OH）、羧基修饰的多壁碳纳米管（MWCNTs-COOH）对菲的吸附性能。这5种材料对菲的吸附动力学均符合Dubinin−Ashtakhov模型，拥有最大比表面积的SWCNTs对菲的吸附容量分别是MWCNTs-15和MWCNTs-30的4.7倍和3.2倍，表面有含氧官能团的MWCNTs-OH和MWCNTs-COOH对菲的吸附容量更小。

2.4 硅基介孔材料

有序硅基介孔材料因其具有比表面积大、孔道规整、孔径均匀、孔径和酸性可调等特点，在催化、吸附、分离等领域都有着广泛的应用前景。硅基介孔材料表面存在大量硅羟基，因此具有亲水性，而PAHs分子本身是疏水的，所以未改性的硅基介孔材料对PAHs的吸附能力并不强。研究者们通常利用丰富的硅羟基实现对材料表面功能化及疏水改性，来提高材料的吸附能力。王小文等[45]比较了未煅烧去除模板剂的MCM-41-dry和煅烧去除模板剂的MCM-41-cal对焦化废水中有机污染物的吸附效果，前者对有机污染物的去除率远远高于后者，虽然MCM-41-dry的比表面积远小于MCM-41-cal，但保留在孔道中的模板剂提高了材料的疏水性，对长链烷烃及PAHs的吸附能力增强。

研究者们从吸附机理出发，有针对性的对硅基介孔材料进行改性，充分利用介孔材料的优点，提高对PAHs的吸附效率及吸附选择性。MEHDINIA等[46]用金纳米颗粒修饰磁性MCM-41，用于检测水溶液中痕量的PAHs，金纳米颗粒与PAHs分子之间形成电子供受体作用，使得该材料对PAHs有很强的吸附能力，检测限达到0.002～0.004μg/L。介孔材料的酸性对PAHs的吸附能力也有一定的影响，PAHs分子中的π电子可与酸性位之间产生相互作用。ARAJO等[16]通过一步法合成硅铝比分别为10和30的Al-MCM-41，比较了MCM-41、Al-MCM-41(10)、Al-MCM-41(30)这3种介孔材料对萘、蒽、芘的吸附性能，结果显示随着Al含量的增加，Al-MCM-41对PAHs的吸附能力增强，对于不同的PAHs，吸附能力随着PAHs分子中苯环环数的增多而增强。此外，在吸附剂表面引入含π键的官能团，也可以增强对PAHs的吸附能力。VIDAL等[47]用1,4-二(三乙氧基硅基)苯和1-苯基三乙氧基硅烷作为混合硅源，合成了一种有序介孔有机硅材料PMO，这种材料的骨架中及表面上均含有苯环，对水溶液中的PAHs具有良好的吸附效果。COSTA等[48]通过一步法合成氨基苯甲酸修饰的MCM-41（PABA-MCM-41）用来吸附水溶液中的苯并[k]荧蒽和苯并[b]荧蒽，修饰后吸附剂对两种PAHs的最大吸附量相较于修饰前分别提升了44.5%和32.0%。BAUTISTA等[49]通过后嫁接法将虫漆酶共价结合在SBA-15表面，研究了其对PAHs的吸附降解能力，这种材料结合了介孔材料优良的稳定性和虫漆酶的高活性，对萘、菲、蒽的去除率分别达到82%、73%、55%，易于回收，可重复利用。

硅基介孔材料用于PAHs吸附最大的优势是易于回收、可重复利用，但硅基介孔材料本身对PAHs的吸附能力并不强，需要从吸附机理出发，对硅基介孔材料进行改性，结合其自身的结构优势，来提高对PAHs的吸附能力，因而介孔材料作为吸附剂的研究重点应在于针对不同PAHs的特点来探索材料的改性方法，同时鉴于介孔材料优良的孔道性质、稳定性和可再生性，可以重点开发介孔材料在PAHs的样品前处理及痕量检测方面的应用。

3 结语

PAHs作为环境中广泛存在的有机污染物，对人类健康造成巨大威胁，吸附法以其特有的优势成为人们处理PAHs的主要方法。开发和制备新型的吸附剂一直是努力的方向，吸附机理的研究需更加深入以指导开发更高效的吸附剂。此外，还应在吸附剂再生方面进行探索，选择适当的再生方法，对吸附剂和PAHs进行回收利用，避免二次污染。目前吸附法去除环境中PAHs的研究已经取得一定的进展，但很多方面还需要进一步深入探究。总之，吸附过程的关键在于吸附剂，通过探索PAHs与吸附剂之间的相互作用机理以开发出吸附性能好、结构稳定、易于回收和再生的吸附剂是实现吸附法去除环境中PHAs的关键。

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Advances on the removal of polycyclic aromatic hydrocarbons in environment by adsorption

WANG Wangyang，LIU Cong，YUAN Pei

（State Key Laboratory of Heavy Oil Processing，China University of Petroleum(Beijing)，Beijing 102249，China）

Adsorption has become a prevailing technique to remove polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in environment due to its low cost，easy operation and easy recovery. This paper reviewed the latest development of adsorption mechanism and the commonly used adsorbents for PAHs. The adsorption mechanisms including π-π interaction，acid-base theory，π-complexation and hydrophobic interaction have been well illustrated. Then we summarized the research progress on adsorbents，such as bio-materials，soil，carbon materials and mesoporous materials，. The influence of the material modification on the adsorption capacity was discussed from the perspective of adsorption mechanism. Furthermore，we analyzed the pros and cons and the applications of these adsorbents，which may provide a direction for the exploration of efficient adsorbents for the removal of PAHs. However，the main challenge is that the adsorbents are difficult to recycle and reuse and easy to produce secondary pollution，which is also the major obstacle for the large-scale industrial applications. Therefore，the development，modification，and recycling usage of novel and high-efficiency adsorbents，and the understanding of the underlying adsorption and regeneration mechanisms will be the main researchdirections for PHAs removal.

adsorption；adsorbents；adsorption mechanism；environment；polycyclic aromatic hydrocarbons

X506

A

1000–6613（2017）01–0355–09

10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.046

2016-06-01；修改稿日期：2016-08-29。

国家自然科学基金（21576290）及质检公益性行业科研专项（201410015）项目。

王旺阳（1992—），男，硕士研究生，从事多环芳烃吸附及检测研究。E-mail：806252830@qq.com。联系人：袁珮，副教授，博士生导师，主要从事新型纳米多孔材料的合成及在吸附、催化方面的应用研究。E-mail：yuanpei@cup.edu.cn。